Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 74.2 Horas de Titorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.45
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física Aplicada
Áreas: Electromagnetismo
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
O obxectivo principal da materia será ofrecer aos alumnos unha introdución ao magnetismo e as súas aplicacións centrándose en de o campo emerxente dos materiais nanoestructurados. Partindo dos conceptos básicos do electromagnetismo e a mecánica cuántica, a primeira parte da materia trataranse os fenómenos magnéticos básicos tanto desde o punto de vista experimental como teórico. Farase fincapé un enfoque fenomenolóxico, sacrificando en ocasións desenvolvementos máis precisos e complexos. A segunda parte da materia ten como obxectivo ofrecer un resumo das propiedades dos materiais nanomagnéticos máis utilizados polo seu interese científico e tecnolóxico, destacando as súas aplicacións máis interesantes. Ao finalizar o curso o estudante comprenderá o nanomagnetismo como parte importante da investigación actual en continua evolución.
Resultados da aprendizaxe:
Con respecto á materia Nanomagnetismo e nanotecnoloxía, o alumno demostrará:
-Ser capaz de comprender e aplicar as bases teóricas e prácticas dos fenómenos magnéticos centrándonos no campo emerxente dos materiais nanoestructurados e as súas aplicacións tecnolóxicas.
- Entender o nanomagnetismo como unha parte importante da investigación actual en física de materiais en continua evolución
Introdución: momentos magnéticos, teorema de Bohr-van Leeuwen, magnetismo e mecánica cuántica.
Momentos magnéticos illados: un átomo nun campo magnético. Susceptibilidade magnética, diamagnetismo, paramagnetismo. Regras de Hund.
Interaccións magnéticas: interacción dipolo magnético, interacción de intercambio cuántico.
Ordenamento e estruturas magnéticas: ferromagnetismo, antiferromagnetismo, ferrimagnetismo, ordenamento helicoidal, vidros de espín.
Orde magnética e ruptura de simetría: ruptura de simetría. Modelos (Landau, Heisenberg, Ising, XY). Consecuencias da ruptura da simetría: existencia de transicións de fase, rixidez, excitacións magnéticas: ondas de espín, defectos. Transicións de fase, campo medio, expoñentes críticos.
Magnetismo itinerante: o paramagnetismo de Pauli. Diamagnetismo de Landau. Ondas de densidade de espín. Magnetismo e estrutura electrónica.
Estruturas de dominio: Enerxía de anisotropía magnética. Paredes de dominio. Formación de dominios. Procesos de magnetización.
Nanopartículas magnéticas: Dependencia da estrutura do dominio do tamaño de partícula: partículas monodominio. Modelo Stoner-Wolfarth. Superparamagnetismo. Aplicacións tecnolóxicas. Nanopartículas metálicas. Propiedades ópticas. Nanoantenas.
Láminas e capas magnéticas. Magnetismo de superficie. Axuste magnético entre capas. Aplicacións tecnolóxicas.
Magnetorresistencia e as súas aplicacións tecnolóxicas: Magnetorresistencia normal. Magnetorresistencia xigante. Magnetorresistencia colosal. Magnetorresistencia por efecto túnel. Aplicacións: válvulas de espín, memorias magnéticas e sensores. Efecto Hall. Espintrónica.
Bibliografía básica:
"Magnetism in condesed matter", Stephen Blundell, Oxford Master Series in Condensed Matter Physics, 2001.
Bibliografía complementaria:
"Spin electronics", M. Ziese, M. J. Thornton, Springer 2001.
"Magnetism. from fundamentals to nanoscale dynamics", J Stohr, H. C. Siegmann, Springer 2006.
"Fundamentals of magnetism", M. Getzlaff, Springer 2008.
"Principes of nanomagnetism", A. P. Guimaraes, Springer 2009.
"Quantum theory of magnetism", W. Nolting, Springer 2009.
"Magnetism and magnetic materials", J. D. M. Coey, Cambridge, 2010.
"Introduction to nanoscience", S. M. Lindsay, Oxford, 2010.
"Fundamentals of nanotechnology", G. L. Horniak et al. CRC Press, 2009.
"Nanoscience and technology: A collection reviews from Nature journals. Editado por P. Rogers. Nature publishing group. 2010.
"Introduction to spintronics", S. Bandyopadhyay, CRC Press, 2008.
As competencias que se espera que os estudantes adquiran nesta materia son coñecementos específicos de magnetismo, así como as bases introdutorias doutras disciplinas centrais como Física Estatística, Mecánica Cuántica, Estado Sólido e Electrónica.
COMPETENCIAS BÁSICAS
CB1 - Que os alumnos demostren posesión e comprensión de coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e que se atopa habitualmente nun nivel que, aínda que apoiado en libros de texto avanzados, tamén inclúe algúns aspectos que involucran coñecementos de vangardista do seu campo de estudo
CB2-Que os alumnos saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación de forma profesional e dispoñan das habilidades que habitualmente se demostran a través da elaboración e defensa de argumentos e resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3-Que os estudantes teñan a capacidade de recompilar e interpretar datos relevantes (xeralmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de carácter social, científico ou ético.
COMPETENCIAS XERAIS
CX1 - Coñecer os conceptos, métodos e resultados máis importantes das diferentes ramas da Física, xunto con una certa perspectiva histórica do seu desenvolvemento.
CX2 - Ter a capacidade de recompilar e interpretar datos, información e resultados relevantes, sacar conclusións e emitir informes razoados sobre campos científicos, tecnolóxicos ou doutro tipo que requiran o uso de coñecementos de Física.
CX3 - Aplicar tanto os coñecementos teórico-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións en contextos tanto académicos como profesionais.
COMPETENCIAS TRANSVERSAIS
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter a capacidade de organizar e planificar.
CT5 - Desenvolver un razoamento crítico.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS
CE1 - Ter un bo coñecemento das teorías físicas máis importantes, situando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que a través delas pódese describir.
CE2 - Ser capaz de manexar con claridade ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas para desenvolver unha percepción clara de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostran certa analogía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE5 - Ser capaz de levar a cabo o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo, así como realizar as formulacións necesarias para reducir o problema a un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6- Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis utilizados en Física.
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar a bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala en traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos.
As actividades a partir das cuales desenvolverase a docencia da materia serán de varios tipos: clases teóricas, seminarios e problemas. A participación dos estudantes será fundamental en seminarios e clases de problemas. Tamén se facilitarán ao alumno horas de titorías para a discusión individualizada das dúbidas que poidan xurdir sobre os contidos das materias.
A asistencia á clase será obrigatoria e a avaliación será continua e realizarase mediante a entrega de boletíns de exercicios, a realización de controis e / ou a realización dun traballo monográfico sobre un tema de bibliografía recente de interese para o curso. Tamén haberá un exame final, a data fixada polo decano para aqueles alumnos que non superen unha avaliación continua ou queiran subir de nota. O exame final consistirá na resolución de varios problemas relacionados cos contidos e técnicas estudadas na materia xunto con breves preguntas conceptuais e / ou unha proba de tipo test.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será
de aplicación o recolleito na “Normativa de avaliación do rendemento
académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.
Artigo 16. Realización fraudulenta de exercicios ou probas.
A realización fraudulenta dalgún exercicio ou proba esixido na
avaliación dunha materia implicará a cualificación de suspenso na
convocatoria correspondente, con independencia do proceso
disciplinario que se poida seguir contra o alumno infractor. Considérase
fraudulenta, entre outras, a realización de traballos plaxiados
ou obtidos de fontes accesibles ao público sen reelaboración ou
reinterpretación e sen citas aos autores e das fontes.
Trátase dunha materia de 4,5 créditos ECTS. Corresponde a 45 horas de clases presenciais, 24 expositivas e 18 interactivas, 3 de titorías e 67,5 horas de traballo persoal.
Trátase dunha materia complexa na que ao alumno presentaránselle moitos conceptos que posteriormente desenvolverá noutras materias troncais. Recoméndase manter a materia actualizada, tentando reproducir os cálculos da clase, consultar a bibliografía recomendada para aclarar aqueles puntos que representen algunha dificultade para o alumno e sobre todo utilizar as titorías para a resolución de todas as dúbidas que xurdan.
Francisco Javier Castro Paredes
Coordinador/a- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Electromagnetismo
- Teléfono
- 881814022
- Correo electrónico
- franciscojavier.castro.paredes [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 09:00-10:30 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Magna |
| 27.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 27.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 130 |
| 27.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 27.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |
| 18.06.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | 3 (Informática) |